Билет №29

1. Метод вытеснения нефти углекислым газом в значительной мере испытан в промысловых условиях. С ним связываются перспективы повышения неф-те Отдачи пластов, в том числе карбонатных, содержащих нефти малой вязкости. В настоящее время в ряде нефтедобывающих стран этот метод находится на стадии промышленного освоения.

Метод вытеснения нефти из пластов горячей водой и паром успешно применяют на ряде нефтяных месторождений России.

Метод вытеснения нефти двуокисью углерода относится к способам вытеснения нефти смешивающимися агентами. Как известно, растворимость двуокиси углерода в воде и в нефти зависит от давления и температуры. Соответственно этому нефтеотдача также является функцией названных параметров. При постоянной температуре существует такое давление ( оптимальное), при котором двуокись углерода неограниченно растворяется в нефти. В этом случае получают наибольший коэффициент нефтеотдачи. Однако в практических условиях часто такое давление по ряду причин создать невозможно. Иногда с экономической точки зрения в связи с большим потреблением растворителя полное смешивание агентов не всегда желательно. Отношение пластового давления к оптимальному давлению характеризует степень смешивания агентов при вытеснении нефти двуокисью углерода.

Метод вытеснения нефти водными растворами неионогенных ПАВ испытывался в нашей стране на 35 опытных участках многих ( более десяти) месторождений Башкирии, Татарии, Азербайджана, Западной Сибири. Но наиболее известные и крупные промышленные опыты проводятся на Арланском и Самотлорском месторождениях

2. Штанговые скважинные насосные установки- ШСНУ. Под производительностью понимается то количество жидкости, которое подает насос в единицу времени. В промысловой практике её подсчитывают за сутки. Подача жидкости может зависеть от герметичности колонны, пригонки плунжера к цилиндру насоса, наличие газа, песка и порофина в нефти, упругие удлинения штанг и труб, число качаний и длина хода плунжера и др. на коэффициент наполнения насоса возможно лишь при давлении на приеме насоса, равном давлению насыщения. Но это означает, что погружение насоса под уровень жидкости должно составлять многие сотни метров. Однако для экономии труб и штанг обычно ограничиваются созданием на приеме насоса давления 20 - 30 ат. Коэффициент подачи глубинного насоса может изменяться. Чем правильнее подобран насос и чем нормальнее условия его работы в скважине, тем ближе его фактическая производительность к теоретической.

3. ПОДГОТОВКА НЕФТИ к обработка нефти с целью удаления компонентов (вода, минеральные соли, механические примеси, лёгкие углеводородные газы), затрудняющих её транспортировку и последующую переработку. Наличие воды в нефти приводит к удорожанию транспортировки в связи с увеличением её объёмов и повышенной вязкостью смеси нефти и воды по сравнению с чистой нефтью. Присутствие минеральных солей в виде кристаллов в нефти и раствора в воде вызывает усиленную коррозию металла оборудования и трубопроводов; механических примесей — абразивный износ нефтеперекачивающего оборудования и трубопроводов и ухудшение качества получаемых нефтепродуктов. Кроме того, примеси нарушают технологический режим переработки нефти. Из-за недостаточной герметизации систем сбора, транспорта и хранения лёгкие углеводороды (от этана до пентана) теряются в результате испарения. Перечисленные причины обуславливают необходимость подготовки нефти, которая включает обезвоживание нефти, обессоливание нефти и стабилизацию нефти. Качество подготовки нефти регламентируется ГОСТом. Подготовки нефти ведётся на комплексных установках обезвоживания, обессоливания и стабилизации нефти, объединённых в единую технологическую схему сбора и подготовки нефти и попутного газа на нефтяном промысле.

4. Там нихуя не видать последнее слово (

БИЛЕТ 30

1)Методы повышения производительности скважин

Для искусственного увеличения, а также восстановления производительности скважин применяются следующие методы: торпедирование и перфорация скважин, механическая прочистка и кислотная обработка фильтров эксплуатационных скважин, обработка соляной кислотой водоносного пласта в карбонатных породах, вакуумирование скважин, увеличение дебита скважин интенсивными откачками и разработкой, гидравлический разрыв слабопроницаемого пласта. Увеличение запасов подземных вод достигается устройством «фабрик грунтовых вод».

В настоящее время выделяют несколько групп методов повышения нефтеотдачи пласта:

- гидродинамические методы;

- физико-химические методы;

- тепловые, микробиологические и другие методы.

В НГДУ «БН» наиболее широко применяются первые две группы методов, поэтому рас­смотрим их более подробно.

Гидродинамические методы К ним относятся:

- нестационарное заводнение;

- форсированный отбор жидкости;

- вовлечение в разработку недренируемых запасов;

- барьерное и очаговое заводнение.

К первой группе относятся методы, которые осуществляются через изменение режимов

эксплуатации скважин и, как следствие, через изменение режимов работы пласта. Эти ме­тоды объединяются общим понятием «нестационарное заводнение» и включают в себя:

- циклическое заводнение;

- изменение направления фильтрационных потоков.

Они сравнительно просты в реализации, не требуют больших экономических затрат и получили широкое развитие.

Методы основаны на периодическом изменении режима работы залежи путем прекра­щения и возобновления закачки воды и отбора, за счет чего более полно используются ка­пиллярные и гидродинамические силы. Это способствует внедрению воды в зоны пласта, ранее не охваченные воздействием.

  Форсированный отбор жидкости применяется на поздней стадии разработки, когда об­водненность достигает более 75%. При этом нефтеотдача возрастает вследствие увеличе­ния градиента давления и скорости фильтрации. При этом методе вовлекаются в разработку участки пласта, не охваченные заводнением, а также отрыв пленочной нефти с поверхности породы. Форсированный отбор – наиболее освоенный метод повышения нефтеотдачи. При­ступать к нему следует постепенно, увеличивая дебит отдельных скважин на 30-50%, а за­тем – в 2-4 раза. Предельное значение увеличения отбора регламентируется возможностя­ми используемого способа эксплуатации скважин. Для осуществления форсированного от­бора необходимы насосы высокой подачи или использование газлифта.

  Эксплуатация газонефтяных месторождений осложняется возможными прорывами газа к забо­ям добывающих скважин, что значительно усложняет, вследствие высокого газового фактора, их эксплуатацию. Суть барьерного заводнения состоит в том, что нагнетательные скважины распола­гают в зоне газонефтяного контакта. Закачку воды и отборы газа и нефти регулируют таким обра­зом, чтобы исключить взаимные перетоки нефти в газовую часть залежи, а газа – в нефтяную часть.

Очаговое заводнение – это дополнение к уже осуществленной системе законтурногозаводнения или внутриконтурного. При этом группы нагнетательных скважин размещаются на участках пласта, отстающих по интенсивности использования запасов нефти.

Физико-химические методы

Использование физико-химических методов повышения нефтеотдачи пластов – одно из наиболее перспективных направлений в процессах разработки нефтяных месторождений. Научными организациями отрасли разработано, испытано и сдано более 60 технологий с использованием физико-химического воздействия.

Одним из методов воздействия на продуктивные пласты, особенно низкопроницаемые, является гидравлический разрыв пласта (ГРП). Он оказывает воздействие не только на при-забойную зону пласта, но и способствует повышению нефтеотдачи. При ГРП создается си­стема глубокопроникающих трещин, в результате чего значительно увеличивается дрениру­емая скважиной зона и повышается производительность скважин. Продолжительность эф­фекта от ГРП достигает 3-5 лет, коэффициент успешности – 85%.

Ведущее место в физико-химических методах воздействия на пласт занимает полимер­ное заводнение. Получение композиций полимеров в сочетании с различными реагентами существенно расширяет диапазон применения полимеров. Основное назначение полиме­ров в процессах увеличения нефтеотдачи пластов – выравнивание неоднородности продук­тивных пластов и повышение охвата при заводнении.

Существуют следующие технологии с использованием полимеров:

- полимерное заводнение (закачка оторочки} на неоднородных по проницаемости объек­тах с высоковязкой нефтью, находящихся в начальной стадии разработки;

- комплексное воздействие на продуктивные пласты полимерными гелеобразующими системами в сочетании с интенсифицирующими реагентами (ПАВы, щелочи, кислота) применяется на поздней стадии разработки;

- воздействие на пласт вязкоупругими составами (ВУС) для выравнивания профиля при­емистости и интенсификации добычи нефти;

- циклическое полимерное заводнение с использованием раствора сшитого полиакриламида, содержащего неионогенное ПАВ;

- циклическое воздействие на продуктивный пласт лолимерсодержащими поверхност­но-активными системами;

- щелочно-полимерное заводнение;

- полимерное воздействие при закачке в пласт углекислоты.

Особенно эффективен метод ВУС для пластов, характеризующихся резкой неоднород­ностью и слабой гидродинамической связью. Данный метод выравнивает проницаемость и тем самым позволяет повысить охват пласта полимерным воздействием и снизить темпы обводнения добываемой нефти.

К модифицированным технологиям относится воздействие на обводненные продуктивные пласты полимер-дисперсной системой (ПДС) на основе ПАА суспензий глин. Их применение заключается во внутрипластовом регулируемом образовании дисперсных вязкоупругих систем между химическими реагентами и водонефтенасыщенной породой. Это позволяет увеличить нефтеотдачу на поздней стадии разработки, когда традиционные методы малоэффективны.

Одним из эффективных методов физико-химического воздействия на пласт является ще­лочноезаводнение. Метод основан на снижении поверхностного натяжения на границе нефти с раствором щелочи. При этом образуются стойкие водонефтяные эмульсии с высокой вязко­стью, способные выравнивать подвижность вытесняемого и вытесняющего агентов. Щелоч­ноезаводнение эффективно для нефти высокой вязкости и неоднородных пластов.

Для до отмыва остаточной нефти применяется метод закачки больше объемных оторочек поверхностно-активными веществами (ПАВ).

На завершающих стадиях разработки большое значение имеет ограничение притоков пластовой и закачиваемой воды. Для этой цели применяются различные методы ремонтно-изоляционных работ, в результате которых не только уменьшается обводненность продукции, но и повышается охват пласта процессом выработки запасов. Наиболее часто применяется изоляция цементом обводненныхпропластков или ликвидация заколонной циркуляции. В том случае, когда происходит прорыв воды по отдельным высокопроницаемым пропласткам, прак­тически не отделенными глинистыми перемычками от необводненных интервалов, использу­ется метод селективной (избирательной) изоляции. Вариантами этого метода являются: при­менение кремнийорганических соединений (продукт 119-204, Акор), закачка силиката натрия (жидкое стекло), волокнисто- и полимернаполненных дисперсных систем (ВДС и ПНДС).

На современном этапе задачу повышения нефтеотдачи пластов экологически чистыми технологиями может решить метод микробиологического воздействия на пласт. В отличие от химических реагентов, теряющих активность в результате разбавления их пластовыми водами, микроорганизмы способны к саморазвитию, т.е. размножению и усилению биохи­мической активности в зависимости от физико-химических условий среды.

Одними из приоритетных методов повышения нефтеотдачи пластов, наиболее подготов­ленными технологически и технически, являются тепловые, когда в продуктивный пласт вво­дится тепло. При этом вязкость нефти снижается, а нефтеотдача увеличивается. Среди теп­ловых методов воздействия на нефтяные пласты выделяют два направления:

- закачка в пласты пара и нагретой воды;

- внутрипластовое горение.

Тепловые методы целесообразно применять в пластах с вязкостью нефти более 50 мПа-с. 

2)Скважинные штанговые насосы предназначены для откачивания из нефтяных скважин жидкости обводненностью до 99%, температурой до 130°С, содержанием сероводорода не более 50 мг/л, минерализацией воды не более 10 г/л.

Скважинные насосы имеют вертикальную конструкцию одинарного действия с неподвижным цилиндром, подвижным металлическим плунжером и шариковыми клапанами. Насосы изготавливают следующих типов:

НВ1 - вставные с замком наверху;

НВ2 - вставные с замком внизу;

НН - невставные (трубные) без ловителя;

НН1 - невставные с захватным штоком;

НН2 - невставные с ловителем.

Это погружные насосы, в которых привод осуществляется от независимого двигателя, находящего на поверхности жидкости, через механическую связь (штангу).

Достоинства: Штанговый насос используется достаточно часто и хорошо знаком большей части персонала, занятого эксплуатацией и техническим обслуживанием.Он может применяться в широком диапазоне производительностей и на ограниченных скоростях и при ограниченных глубинах извлекать продукт из скважины вплоть до ее истощения. Штанговые насосы высоконадежны и легко поддаются диагностике с помощью ряда различных приемов: осмотра, динамометрии и зондирования скважины. Данный метод позволяет добывать высокотемпературные или высоковязкие нефти, а проблемы коррозии и образование отложений легко разрешаются. Штанговые насосы приводятся в движение электричеством или топливным газом, причем электропривод легко подстраивается под график подачи газа или периодическую работу. Наконец, цена штангового насоса — дополнительное преимущество для поддержания эксплуатационных расходов на низком уровне. Недостатки: Среди недостатков штанговых насосов следует упомянуть их непригодность для искривленных скважин. Глубина и объем скважин, для которых они могут применяться, ограничены весом штанг и запасом прочности, а высокий газовый фактор скважины либо попадание песка и парафина в скважинные флюиды еще более ухудшают их эффективность. Определенные физические характеристики установок также свидетельствуют против их использования. Большие размеры штанговых насосов загромождают городскую застройку и мешают работе врашаюшихся дождевальных машин в сельской местности. Суммарный вес и габариты могут помешать их применению на морских платформах. Для обслуживания внутрискважинного оборудования следует принимать во внимание дополнительное неудобство, связанное с необходимостью использования подъемных устройств.

3) Принцип работы электродегидраторапри попадании нефтяной эмульсии в электрическое поле,частицы воды, заряженные отрицательно, перемещаются внутри элементарной капли,придавая ей грушевидную форму, острый конец которой обращен к положительно заряженному электроду. С переменой полярности электродов капля вытягивается острым концом в противоположную сторону. Если частота переменного тока равна 50 Гц, то капля будет изменять свою конфигурацию 50 раз в секунду. Под воздействием сил притяжения отдельныекапли, стремящиеся к положительномуэлектроду, сталкиваются друг с другом, и при достаточно высоком потенциале зарядапроисходит пробой диэлектрической оболочки капель. В результате мелкие капли воды сливаются и укрупняются, что способствует их осаждению в электродегидраторе. Поскольку соль в нефти растворена в воде, удаление соли и воды одновременно с помощью электродегидратора - это простое решение. Однако произвести обессоливание в один этап невозможно. Поэтому при высокой концентрации соли, в нефть добавляют пресную воду и промывают несколько раз в электродегидраторе, состоящем из двух-трех последовательно соединенных ступеней. Снижение содержания солей в нефти при помощи электродегидратора дает значительную экономию: примерно вдвое увеличивается ресурс установок, сокращается расход топлива, уменьшается коррозия аппаратуры, снижаются расходы катализаторов, улучшается качество газотурбинных и котельных топлив, коксов и битумов. Необходимо подогревать эмульсию до электростатическойдегидрации для того, чтобы способствовать разрушению стабилизированных эмульсий. Эта термо- и электростатическая дегидрация может быть спроектирована в виде одного резервуара, термосепаратор.

4)Перед спуском пакера эксплуатационная колонна должна быть прошаблонирована, при необходимости прорайбирована, промыта до забоя и опрессована.

Билет№31

1.Солянокислотная обработка забоев скважины.

Соляно-кислотная обработка забоев скважин основана на способности соляной кислоты растворять известняки и доломиты. Проникая по трещинам в глубь пласта, кислота реагирует с породой и создает сеть расширенных каналов, простирающихся на значительные расстояния от ствола скважины. Такая сеть каналов значительно увеличивает фильтрующую способность пласта, что приводит к повышению продуктивности скважин.

2.Вредное влияние газа на работу штангового насоса и методы борьбы.

Нефтяной газ выполняет работу по подъему жидкости с забоя на поверхность. Однако значительное количество свободного газа на приеме насоса приводит к уменьшению коэффициента наполнения насоса ан вплоть до срыва подачи. Срыв подачи продолжается от нескольких до десятков минут, за исключением случаев, когда перепуск газа из затрубного пространства в нефтесборный трубопровод не осуществляется на устье. Затем подача возобновляется до нового срыва. Это объясняется тем, что приток в скважину продолжается, уровень подымается выше приема насоса, давление у приема возрастает, а наряду с этим цилиндр наполняется жидкостью вследствие утечек через зазор плунжерной пары и в нагнетательном клапане.

Известно несколько методов борьбы с вредным влиянием свободного газа на работу насосов. Из формулы (9.8) следует, что уменьшением доли вредного пространства квр можно добиться повышения коэффициента наполнения ан- При отсутствии влияния вредного пространства (Авр = 0) работа насоса устойчива при любом даже самом низком коэффициенте наполнения. Это достигается либо применением насоса с нагнетательным клапаном в нижней части плунжера (НСН-2, НСВД), либо увеличением длины хода плунжера (длинноходовой насос, правильная посадка плунжера над всасывающим клапаном), либо одновременным увеличением длины хода плунжера при одновременном уменьшении диаметра насоса. Однако тип насоса всегда должен быть правильно подобран к условиям скважины.